机械大作业

发布 2022-08-27 23:21:28 阅读 2532

设计说明书。

一)设计目的:

明确起重螺旋的设计方法与步骤;⑵初步了解机械设计的一般方法与步骤;⑶为课程设计打下基础。

f=18000nl= 250 mm

二)设计进行步骤及注意事项:

已知条件:最大载荷f=18000n最大升距l= 250 mm

起重螺旋为传力螺旋,主要特点是能承受较大的轴向力,通常要求自锁,螺杆材料应具有较高的强度,较高的耐磨性,螺母材料出要求有较高的强度外,还应有较好的减磨性。因此螺旋副材料选取钢-青铜,螺杆选用45号钢。选用梯形螺纹。

右旋单线。

根据螺旋副耐磨条件计算螺杆的直径:d2取h

fph[p]

0.55p,代入上式,得:

d20.8取。fp]

1.2,对钢-青铜螺旋副[p]20mpa,f0.08~0.1

代入数据得:d2

21.9mm,根据梯形螺纹国家标准,选取螺纹为tr245,其基本参数为:d=24mm,p=5mm2)

计算螺母的螺纹圈数,并求出高度。

d2d221.5mm

d318.5mm

d119mmd424.5mm

d=24mm,d221.5mmd221.5mmd318.5mmd119mm

hd2=1.221.525.8mm

nh25.85.1610,取n=6<10,满足要求p5

hnp6530mm

螺杆螺纹部分的强度计算:

d424.5mm

p=5mmh30mm

此部分力矩由螺纹力矩t1和螺杆端面力矩t5组成。取。

45号钢,其许用应力为:

varctanfvarctan[f/cos(/2)]5

则。t1ftan(v)d2/238419nmm

d2'd3')ff,d3'0.7d16.8mm4

选取底面为环面的托杯,t5

d4'(2.4~2.5)d40.8mm~45.6mm,取d4'43mm,d2'd4'340mm,代入上述数据,得t5

35784nmm,t5t1,所以螺杆工作部分上端面为危险截面,2

根据第四强度理论得螺杆危险截面的当量应力。

4ft1v391.4mpa,螺杆材料为22

d30.2d3360s120~72mpa,3~53~5

c**,满足要求。

螺杆的稳定性计算:

=32mmllb

h302501.524301mm(b为螺杆头部长度,b1.5d)22

4l螺杆柔度:

d3代入数据,得:

d32490

73137n因为4085,所以fc

scfc731374.062.5~4f18000

所以螺杆稳定。

校核螺旋副的自锁条件:

5parctan4.221.5d2

符合自锁条件。6)

校核螺纹的抗弯和抗剪强度:弯曲强度:b

m3fh,wdb2n

其中b0.65p3.25mm

h(dd3)/22.75mm

代入数据,得:b

31.1mpa<[b]40~60mpa

满足弯曲强度条件。剪切条件:

d144mmfdbn

代入数据,得:

12.2mpa30~40mpa

满足剪切强度条件。

a=10mm

由拉伸,扭转强度求出螺母外径:

lp624mm

]'[b]/1.250/1.241.7mpa

由强度条件:取d=32mm。

核验螺母的其他尺寸:取d1

f4f'得d31.8mm22w(dd2)

m6151.3~1.4)d44mm

f4f25.14mpa22w(d1d)

螺母台肩强度:

]''1.8~2.0)75.06~83.4mpa

h30a=10mm

检验螺杆头部及托杯尺寸:

托杯底部和螺杆断面之间比压:p

f4f18.2n/mm22sd2

许用值:[p]15~20n/mm润滑油不会被挤出。

10)决定手柄直径dp和长度lp:

扳手力矩:t

fplpt1t5384193578474203nmm

间歇工作条件下,一个人的臂力约为。

fp150~250n

当长时间工作时,则为。

fp100~150n。

取fp150n,得:lp494mm

d424100624mm2

取实际lp由抗弯强度条件:

32tt32t

3d,得pb

]bwdp3

为安全考虑此处fp取最大值250n,b代入数据,得dp

120n/mm2

18.5mm,取dp19mm

11)选择固定螺钉:

选取紧固螺钉m615。12)核验机架底面挤压强度:

机架底座选用灰铸铁铸造,许用应力:[b]45~55mpa

ff18000n<[b],得出s== 400mm2s[b]45mpa

13)计算螺旋起重器效率:

a22t274203465994.84nmma1fsfp18000590000nmm

a119.3%a2

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